题目内容
【题目】A、B、C为短周期元素,在周期表中所处的位置如图所示。A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的电子数。B原子核内质子数和中子数相等。
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(1)写出A、B、C三元素名称:________、________、________。
(2)C在元素周期表中的位置是________
(3)B的原子结构示意图为____,C的氢化物与B的氢化物的稳定性强弱顺序为___>___(填化学式)。
(4)比较A、C的原子半径:A________(填“>”或“<”)C,写出A的气态氢化物与A的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式:__________。
【答案】氮 硫 氟 第二周期ⅦA族
HF H2S > NH3+HNO3=NH4NO3
【解析】
可设A的原子序数为x-1,则C的原子序数为x+1,B的原子序数为x+8,从而得出x-1+x+1=x+8,x=8,故A、B、C分别为N、S、F。由同周期、同主族元素的性质递变规律,可比较氢化物的稳定性、原子半径的关系。
(1)由以上分析知,A、B、C三元素名称为:氮、硫、氟。答案为:氮、硫、氟;
(2)C为9号元素氟,它的核外电子排布为2、7,在元素周期表中的位置是第二周期ⅦA族。答案为:第二周期ⅦA族;
(3)B为硫,它的原子序数为16,原子结构示意图为
,C为氟,B为硫,非金属性F>S,所以C的氢化物与B的氢化物的稳定性强弱顺序为HF> H2S。答案为:
;HF;H2S;
(4)A为氮,C为氟,二者都为第二周期元素,但N在F的左边,A、C的原子半径:A>C,A的气态氢化物(NH3,显碱性)与A的最高价氧化物对应水化物(HNO3,显酸性)反应的化学方程式:NH3+HNO3=NH4NO3。答案为:>;NH3+HNO3=NH4NO3。
【题目】对甲烷和CO2的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用,甲烷临氧耦合CO2重整反应有:
反应(i):2CH4(g)+O2(g)
2CO(g)+4H2(g) △H=-71.4kJmol-1
反应(ii):CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) △H=+247.0 kJmol-1
(1)写出表示CO燃烧热的热化学方程式:_______________________________。
(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下进行反应(ii):CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) (不发生其它反应),CO2的平衡转化率如下表所示:
容器 | 起始物质的量(n) / mol | CO2的 平衡转化率 | |||
CH4 | CO2 | CO | H2 | ||
Ⅰ | 0.1 | 0.1 | 0 | 0 | 50% |
Ⅱ | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.2 | / |
①下列能说明反应达到平衡状态是_________。
A.v正(CH4) =2v逆(CO)
B.容器内各物质的浓度满足c(CH4)·c(CO2)=c2(CO)·c2(H2)
C.容器内混合气体的总压强不再变化
D.容器内混合气体密度保持不变
②若容器Ⅰ内反应从开始到平衡所用的时间为t min,则t min内该反应的平均反应速率为:v(H2) = ________(用含t的表达式表示)。
③达到平衡时,容器Ⅰ、Ⅱ内CO的物质的量的关系满足:2n(CO)Ⅰ_______n(CO)Ⅱ(填“>”、“=”或“<”)
(3)将CH4(g)和O2(g)以物质的量比为4:3充入盛有催化剂的恒容密闭容器内,发生上述反应(i):2CH4(g)+O2(g)
2CO(g)+4H2(g),相同时间段内测得CO的体积分数[ψ(CO)]与温度(T)的关系如图如示。
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① T2℃时,CO体积分数最大的原因是_____________。
②若T2℃时,容器内起始压强为P0,平衡时CO的体积分数为20%,则反应的平衡常数KP =_______(用平衡分压强代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
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(4)2016年我国科研人员根据反应Na+CO2→ Na2CO3+C(未配平) 研制出一种室温“可呼吸”Na-CO2电池。放电时该电池“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2。其放电时的工作原理如图所示,已知吸收的全部CO2中,有
转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面,写出放电时正极的电极反应式:_________________。